一種預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法
【專利摘要】一種預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法，屬于連鑄方法【技術領域】。本發明在結晶器四條冷卻水出水管上安裝溫度傳感器，并將溫度傳感器采集的溫度變化數值輸入到記錄分析裝置中，記錄分析裝置根據各個冷卻水出水管的水溫溫度變化情況對黏結性漏鋼的危險程度進行預報，通過判斷結晶器水溫的瞬時變化來預先判斷出鋼坯坯殼是否發生破裂，是否存在黏結性漏鋼的危險，以便及時降低連鑄機拉速，避免漏鋼事故的發生。本發明的預報方法設計合理，安裝使用和維修都很方便，設備的采購和使用維護成本低廉，適合各種類型的鋼鐵企業使用。本發明解決了長期困擾鋼鐵企業的連鑄機結晶器黏結性漏鋼問題，在本行業中達到世界領先水平，具有非常顯著的經濟效益。
【專利說明】一種預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在正常澆鋼過程中預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼，確保連鑄機穩定運行的方法，屬于連鑄過程中防止發生漏鋼方法【技術領域】。
技術背景
[0002]在連鑄生產過程中所發生的各類事故中，損害最嚴重的便是漏鋼事故。漏鋼是指連鑄過程中凝固坯殼出結晶器后，坯殼抵擋不住鋼水靜壓力和拉坯力的作用，在薄弱處發生斷裂而使鋼水流出。漏鋼事故會危及人身安全、損壞設備，甚至使生產被迫中斷，影響鑄機的產量和產品質量。連鑄漏鋼的種類很多，其中由于鋼水彎月面附近坯殼與結晶器銅板黏結造成斷裂是導致板坯連鑄出現漏鋼的主要原因，即黏結漏鋼。據統計，該種漏鋼類型占總漏鋼事故量的65%~80%。每次所造成的經濟損失在數十萬元以上。
[0003]針對黏結性漏鋼問題，通常解決的辦法是:一方面從針對黏結性漏鋼的機理性研究入手，通過分析保護渣、鋼水溫度、拉速、液壓振動等因素對黏結性漏鋼事故的影響并加以優化，從根源上避免坯殼粘接在結晶器現象的發生；另一方面是開發出相應的黏結性漏鋼預先判斷方法，并在判斷出出現坯殼黏結結晶器的現象后，及時采取措施，避免漏鋼事故的發生。通常采用的黏結性漏鋼判斷方法主要有振動波形法、超聲波法、熱交換法、摩擦力測量法、溫度測量 法。
[0004]對于上述兩種防止發生漏鋼的方法，在生產實踐中發現，第一種的通過調整保護渣、鋼水溫度、拉速、液壓振動等因素避免坯殼黏結在結晶器內壁，從而絕對消除漏鋼事故發生的辦法是不現實的，因為在工業大生產環境下，生產現場是無法絕對滿足上述條件的，因此黏結現象是無法完全避免的，因此只能通過第二種方法，通過對連鑄機結晶器的工作狀態進行分析，發現出現黏結漏鋼事故之前的某些異常現象，從而預先判斷出黏結性漏鋼事故是否將要發生，并事先采取應對之策，從而避免黏結性漏鋼事故的發生。目前企業中采用較多的方法主要有兩種:摩擦力測量法和結晶器銅板溫度測量法。
[0005]摩擦力測量法主要是通過安裝在結晶器上的加速度計、負荷傳感器或是安裝在振動器上的振動儀對結晶器與坯殼之間的摩擦力進行檢測，從而預判出發生黏結漏鋼事故的一種方法。由于影響結晶器的摩擦力因素很多，如保護渣黏度、鋼種、結晶器錐度、澆鑄速度、鋼水潔凈度、結晶器過熱、結晶器振動頻率和振幅、結晶器液位波動值等，且摩擦力與這些參數之間關系復雜，因此該種方法盡管能夠對預防黏結性漏鋼事故起到一定的作用，但準確度不高且方法過于復雜，無法滿足現場生產的需要，因此只有少數一冶金些企業用到了該種方法。
[0006]結晶器銅板溫度測量法是通過安裝在結晶器銅板內的若干排熱電偶，對銅板內側表面的溫度測量，從而對漏鋼事故進行預報。其主要工作原理是當坯殼破裂處到達上排熱電偶時，上排熱電偶所檢測到的溫度值會上升，當坯殼破裂處經過一定時間下移到下排熱電偶時，下排熱電偶溫度和上排熱電偶一樣升高。當識別出這種現象，就可以預報出是否會發生黏結性漏鋼事故。目前，結晶器銅板溫度測量法是目前在大型冶金企業中比較常用的一種黏結性漏鋼方法，但是該種方法存在著以下的問題:(1)由于需要根據熱電偶的數量在結晶器銅板上打出相當數量的安裝孔，安裝較為復雜，因此成本較高，且容易縮短結晶器的壽命；(2)該種方法需要對幾十只甚至上百只的熱電偶進行連續跟蹤，因此算法較為復雜；(3)該種方法的使用容易受到熱電偶安裝精度的影響，導致漏鋼誤報率或者漏報率較高；此外該方法還容易受到熱電偶本身工作狀態的影響，如:一旦有若干個熱電偶損壞或是報出的溫度值不準確，則該方法將無法使用。近年來，市場上已經出現了預先埋植入光纖熱電偶的結晶器銅板，能夠較好的解決上述的問題，但該種銅板的成本非常昂貴，且冶金企業本身無法對銅板本身進行修復處理，當該銅板出現故障時，只能做報廢處理或是返回原廠處理。基于以上原因，結晶器銅板溫度測量法目前只能由一些非常專業的安裝廠家來完成，且該種方法成本較高，無法在國內諸多的鋼鐵企業中普及使用。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法，這種方法充分考慮了漏鋼預報的準確性、安裝成本及檢測儀器的工作狀態對該方法預報能力的影響，能夠在較低運行成本的前提下，準確的對黏結性漏鋼事故進行預報，從而確保連鑄生產的穩定運行。
[0008]解決上述技術問題的技術方案是:
一種預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法，它采用以下步驟進行:
(1)在結晶器4條冷卻水出水管上的溫度傳感器，溫度傳感器的信號輸出端與記錄分析裝置相連接；
(2)溫度傳感器采集各冷卻水管路上的水溫參數，將水溫參數輸送到記錄分析裝置中，記錄分析裝置對輸入的水溫參數進行統計，統計方法如下:
A.設定溫度下降單位，記錄每一條冷卻水出水管路上的溫度傳感器的水溫變化數據，達到一個溫度下降單位即記錄一次，在總變化次數上加一，同時在水溫變化總數值上加上一個溫度下降單位；當總變化次數達到22次，停止累加，同時停止累加水溫變化總數值；
B.設定溫度上升單位，記錄每一條冷卻水出水管上的溫度傳感器的水溫變化數據，達到一個溫度上升單位即記錄一次，在總變化次數上減一，同時在水溫變化總數值上減去一個溫度下降單位；當總變化次數降低到O次后，停止遞減，同時停止累加水溫變化總數值；
C.當某一條冷卻水出水管路的水溫降低一個溫度下降單位后，開始累積這一狀態所持續的時間，如果所累積的狀態時間達到lOmin，且水溫并未繼續降低，把水溫的變化次數和水溫的變化數值清為零，并根據水溫的變化重新累加；如果水溫在IOmin內再次降低，則將累積的時間清為零，并重新記錄這一狀態保持的時間；
(3)預報黏結性漏鋼的危險程度
記錄分析裝置根據記錄的溫度變化次數和溫度變化數值對黏結性漏鋼的危險程度進行如下預報:
當某一冷卻水出水管路的水溫變化次數累計小于10次，且水溫的降溫幅度小于1.2V時，預報此時該管路所對應的結晶器銅板沒有發生黏結性漏鋼事故的風險；當某一冷卻水出水管路的水溫變化次數累計超過10次，預報此時該管路所對應的結晶器銅板存在發生黏結性漏鋼事故的可能；當某一冷卻水出水管路的水溫變化次數超過16次或是水溫的降溫幅度達到甚至超過1.2°c，預報此時該管路所對應的結晶器銅板存在著發生黏結性漏鋼事故的高位風險。
[0009]上述預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法，所述溫度下降單位設定為-0.06°C,降低溫度每達到-0.06°C即記錄一次，在總變化次數上加一，同時在水溫變化總數值上加上-0.06。。。
[0010]上述預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法，所述溫度上升單位設定為0.06°C，上升溫度每達到0.06°C即記錄一次，在總變化次數上減一，同時在水溫變化總數值上減去0.06。。。
[0011]本發明的有益之處在于:
本發明在結晶器4條冷卻水出水管上安裝溫度傳感器，并將溫度傳感器采集的溫度變化數值輸入到記錄分析裝置中，記錄分析裝置根據各個冷卻水出水管的水溫溫度變化情況對黏結性漏鋼的危險程度進行預報，以此通過判斷結晶器水溫的瞬時變化，來預先判斷出鋼坯坯殼是否發生破裂，是否存在黏結性漏鋼的危險，以便及時降低連鑄機拉速，從而避免漏鋼事故的發生。本發明的預報方法充分考慮了漏鋼預報的準確性、安裝成本及檢測儀器的工作狀態對該方法預報能力的影響，能夠在較低運行成本的前提下，準確的對黏結性漏鋼事故進行預報，從而確保連鑄生產的穩定運行。本發明的預報方法設計合理，所需設備簡單，安裝使用和維修都很方便，設備的采購和使用維護成本低廉，適合各種類型的鋼鐵企業使用。本發明的預報方法為世界首創，解決了長期困擾鋼鐵企業的連鑄機結晶器黏結性漏鋼問題，在本行業中達到世界領先水平，具有非常顯著的經濟效益。
【具體實施方式】
[0012]1、在連鑄機結晶器的4條冷卻水出水管路上安裝溫度傳感器，溫度傳感器的信號輸出端與記錄分析裝置相連接。
[0013]2、溫度傳感器采集各冷卻水管路上的水溫參數，將水溫參數輸送到記錄分析裝置中，記錄分析裝置對輸入的水溫參數進行統計，具體的方法是:
I)根據水溫當前時刻與上一時刻的變化，系統得出單位時間內的水溫差，即:
式中:AJ-為水溫差
【權利要求】
1.一種預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法，其特征在于:它采用以下步驟進行: (1)在結晶器4條冷卻水出水管上的溫度傳感器，溫度傳感器的信號輸出端與記錄分析裝置相連接； (2)溫度傳感器采集各冷卻水管路上的水溫參數，將水溫參數輸送到記錄分析裝置中，記錄分析裝置對輸入的水溫參數進行統計，統計方法如下: A.設定溫度下降單位，記錄每一條冷卻水出水管路上的溫度傳感器的水溫變化數據，達到一個溫度下降單位即記錄一次，在總變化次數上加一，同時在水溫變化總數值上加上一個溫度下降單位；當總變化次數達到22次，停止累加，同時停止累加水溫變化總數值； B.設定溫度上升單位，記錄每一條冷卻水出水管上的溫度傳感器的水溫變化數據，達到一個溫度上升單位即記錄一次，在總變化次數上減一，同時在水溫變化總數值上減去一個溫度下降單位；當總變化次數降低到O次后，停止遞減，同時停止累加水溫變化總數值； C.當某一條冷卻水出水管路的水溫降低一個溫度下降單位后，開始累積這一狀態所持續的時間，如果所累積的狀態時間達到lOmin，且水溫并未繼續降低，把水溫的變化次數和水溫的變化數值清為零，并根據水溫的變化重新累加；如果水溫在IOmin內再次降低，則將累積的時間清為零，并重新記錄這一狀態保持的時間； (3)預報黏結性漏鋼的危險程度 記錄分析裝置根據記錄的溫度變化次數和溫度變化數值對黏結性漏鋼的危險程度進行如下預報: 當某一冷卻水出水管路的水溫變化次數累計小于10次，且水溫的降溫幅度小于1.2V時，預報此時該管路所對應的結晶器銅板沒有發生黏結性漏鋼事故的風險；當某一冷卻水出水管路的水溫變化次數累計超過10次，預報此時該管路所對應的結晶器銅板存在發生黏結性漏鋼事故的可能；當某一冷卻水出水管路的水溫變化次數超過16次或是水溫的降溫幅度達到甚至超過1.2°C，預報此時該管路所對應的結晶器銅板存在著發生黏結性漏鋼事故的高位風險。
2.根據權利要求1所述的預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法，其特征在于:所述溫度下降單位設定為-0.06°C，降低溫度每達到-0.06 °C即記錄一次，在總變化次數上加一，同時在水溫變化總數值上加上-0.060C。
3.根據權利要求2所述的預防連鑄機結晶器黏結性漏鋼的方法，其特征在于:所述溫度上升單位設定為0.06°C，上升溫度每達到0.06°C即記錄一次，在總變化次數上減一，同時在水溫變化總數值上減去0.060C。
【文檔編號】B22D11/18GK103878335SQ201410046163
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月10日 優先權日:2014年2月10日
【發明者】許斌, 范佳, 李玉盤, 李建文, 馬靜超, 萬永健 申請人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司